一种基于运动平台的油舱溢油研究的实验装置的制作方法

本实用新型涉及流体物理实验装置，具体涉及一种基于运动平台的油舱溢油研究的实验装置。

背景技术：

在科技与经济发展日益加快的今日，世界对能源的需求越来越高。就目前而言，石油和天然气资源则是此类能源的最好供给，而油气资源主要通过海洋进行运输。然而近年来溢油事故的频繁发生导致了许多的海域污染及海洋生态系统的破坏，这使人们意识到了溢油事故的严重后果以及对油舱溢油问题深入研究的迫切性。

在溢油问题的研究中，事故发生后油气的泄漏速度是较为重要的，因为事故后水面溢油的运动特征、规律及轨迹等研究首先要确定油气的泄漏速度。而影响油舱中油气的泄漏速度的影响因素有许多：油舱的结构，破孔的位置，油舱内液体的运动状态以及船舶的航行状态等。

对此问题的研究手段主要有理论分析，数值模拟及实验研究。理论分析与数值模拟有着低成本，高效率等等优点，但对于液体的复杂非线性现象的重现还存在着较大的局限性。

技术实现要素：

本实用新型为解决上述问题，基于六自由度运动平台，设计了一种油舱溢油研究的实验装置，具有结构合理、拆装便利、操作简单、实用性强、实验效率高等优点。

本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种基于运动平台的油舱溢油研究的实验装置，包括运动平台，所述运动平台上设置有底座，所述底座上安装有外舱，所述外舱中安装有储油舱，所述储油舱底部安装有电磁铁一和电磁铁二，所述电磁铁一和电磁铁二分别连通有电源，所述储油舱上电磁铁一和电磁铁二之间开设有漏油孔，所述漏油孔与电磁铁二之间可翻折的安装有堵孔吸盘，所述堵孔吸盘与漏油孔相邻的端部可翻折的连接在储油舱上，且所述堵孔吸盘的翻折方向朝向漏油孔，所述堵孔吸盘远离漏油孔的端部安装有吸铁，所述堵孔吸盘在闲置状态时吸铁吸附在电磁铁二上，所述堵孔吸盘在堵漏油孔时吸铁吸附在电磁铁一上；

所述储油舱底部安装有集液漏斗，所述集液漏斗包括漏杯和导管，所述漏杯罩设住漏油孔和堵孔吸盘，所述导管伸入集油罐，所述储油舱底端距离水平面的高度大于集油罐顶端距离水平面的高度；

所述储油舱和集油罐还安装有导油管，所述导油管一端伸入储油舱，所述导油管另一端伸入集油罐，所述导油管上安装有抽油泵。

进一步的，所述集油罐设置于外舱中，所述集油罐位于储油舱下侧。

进一步的，所述集油罐设置于外舱外，且所述集油罐设置于运动平台外，所述导管伸入集油罐的端部连通有若干分管，所述分管的管口贴近集油罐底部。

进一步的，所述储油舱和集油罐上均标示有油量刻度。

进一步的，所述堵孔吸盘的直径大于漏油孔的直径。

进一步的，所述集油罐中还安装有波高仪。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型装置固定在六自由度运动平台上，研究油舱的结构，破孔的位置，油舱内液体的运动状态以及船舶运动形态对油箱溢油速度的影响，具有结构合理、拆装便利、操作简单、实用性强、实验效率高等优点。

附图说明

图1是本实用新型中集油罐安装于外舱中的结构示意图；

图2是本实用新型中集油罐安装于外舱外的结构示意图；

图3是图1基础上本实用新型装置的俯视示意图；

图4是本实用新型中堵孔吸盘处于闲置状态下的结构示意图；

图5是本实用新型中堵孔吸盘封堵漏油孔的结构示意图。

附图标记说明：

1-运动平台、2-底座、3-外舱、4-储油舱、5-电磁铁一、6-电磁铁二、7-漏油孔、8- 堵孔吸盘、9-吸铁、10-集液漏斗、11-集油罐、12-导油管、13-抽油泵、14-分管。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

如图1至图5所示，一种基于运动平台的油舱溢油研究的实验装置，包括运动平台1，运动平台1能够分别模拟横摇、纵摇、艏摇、横荡、纵荡和升沉六个单自由度的运动以及它们之间的耦合运动，可以模拟不同海况状态下船舶的运动。基于对运动平台1 的控制，本实验装置可以实现不同运动状态对储油舱泄漏速度的影响研究。运动平台1 上设置有底座2，底座2上安装有外舱3，外舱3中安装有储油舱4。储油舱4形状可根据实验需要采取矩形，薄膜形，圆柱形或圆形以研究不同结构的储油舱对油气泄漏速度的影响。本实用新型将储油舱4固定在外舱3顶部，储油舱4底部安装有电磁铁一5和电磁铁二6，电磁铁一5和电磁铁二6分别连通有电源，电磁铁一5和电磁铁二6通过电源的通断实现供电和断电。储油舱4上电磁铁一5和电磁铁二6之间开设有漏油孔7，漏油孔7与电磁铁二6之间可翻折的安装有堵孔吸盘8，堵孔吸盘8与漏油孔7相邻的端部可翻折的连接在储油舱4上，且堵孔吸盘8的翻折方向朝向漏油孔7，堵孔吸盘8 的直径大于漏油孔7的直径。堵孔吸盘8远离漏油孔7的端部安装有吸铁9，堵孔吸盘 8在闲置状态时接通电磁铁二6的电源，将吸铁9吸附在电磁铁二6上；堵孔吸盘8在堵漏油孔7时接通电磁铁一5的电源，断开电磁铁二6的电源，吸铁9带动堵孔吸盘8 吸附在电磁铁一5上。

储油舱4底部安装有集液漏斗10，集液漏斗10包括连通的漏杯和导管，漏杯罩设住漏油孔7和堵孔吸盘8，导管的出口伸入集油罐11，储油舱4底端距离水平面的高度大于集油罐11顶端距离水平面的高度。若是只需在每组实验结束后测量集油罐11内的溢油量，集油罐11设置于外舱3中，且集油罐11位于储油舱4下侧；若是要取得实验过程中实时的溢油量数据，集油罐11设置于外舱3外，并且集油罐11也放置在运动平台1外，目的是使集油罐11内液体不会因为外界运动激励而发生晃荡现象，并且导管伸入集油罐11的端部连通有若干分管14，分管14的管口贴近集油罐11底部。通过多管导油的方式也可减小集油罐11内液面波动，并通过波高仪即可实时采集集油罐11内溢油量。

储油舱4和集油罐11还安装有导油管12，导油管12一端伸入储油舱4，导油管12 另一端伸入集油罐11，导油管12上安装有抽油泵13，实现循环使用。

储油舱4和集油罐11上均标示有油量刻度。

集油罐11中还安装有用于实时监测溢油量的波高仪。

在实验开始前的准备阶段，在激活电磁铁一5后，先通过抽油泵13将油从集油罐11内输至储油舱4内以达到规定油位。在做好运动平台1及传感器控制端的准备工作后，激活电磁铁二6的同时对实验装置开始施加外界运动激励，实验过程中实时采集压力传感器，波高仪并且设置高速摄像机对实验现象进行记录。一组实验结束的同时激活电磁铁一5对漏油孔7进行封堵。每组实验后对最终溢油量进行记录并保存实时采集的数据，在此同时可开启抽油泵13将集油罐11中的溢油输回储油舱4达到规定油位。完成后即可以以上步骤进行下一组实验。此实验方法可操作性强，效率高，可达到较高的实验质量。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。